Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Detection and identification of fault in transmission lines based on ANN

Abdullah Ahmed G., Ibrahim Mohammad A., Ibrahim Waseem Kh.

Diagnostyka

|

2024

|

Vol. 25, No. 2

art. no. 2024206

EN

Along with power transmission lines' efficiency, another crucial factor in electrical power transmission networks is reliability, which guarantees power transmission stability. One of the crucial and essential tasks for maintaining the continuity and stability of power transmission in transmission networks Capacity without any significant failures is identifying errors and malfunctions in power transmission lines as soon as possible. The goal of this article is to develop and apply ANN technology to overcome the obstacles faced by the electrical power transmission network. In order for the ANN to learn useful patterns and features from raw current measurements, pre-processing and feature extraction techniques are used during the training process. Real-time applications can benefit from the ANN's architecture, which is optimized for high accuracy, quick response times, and scalability. To validate the performance of the ANN-based fault detection system, extensive simulations are conducted using data from different transmission line scenarios, including various fault types that short-circuit. The results demonstrate the capability of the ANN model to accurately detect and classify faults, as well as disconnect the power grid after detect any fault. The results showed the accuracy and high speed of the proposed method using a neural network compared to traditional methods.

2

Fault identification in underwater vehicle thrusters via sliding mode observers

Zuev Alexander, Zhirabok Alexey, Filaretov Vladimir

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2020

|

Vol. 30, no. 4

679--688

EN

The paper is devoted to the problem of increasing the efficiency of underwater vehicles by using a fault diagnosis system for their thrusters which provides detection, isolation, and identification of minor faults. To address the problem, a two-stage method is proposed. At the first stage, a bank of diagnostic observers is designed to detect and isolate the emerging faults. Each observer in this bank is constructed to be sensitive to some set of faults and insensitive to others. At the second stage, additional observers working in sliding mode are synthesized in order to accurately estimate the error value in the signal obtained from the angular velocity sensor and to estimate deviations of the thruster parameters from their nominal values due to the faults. In contrast to the existing solutions, reduced-order (i.e., lower-dimensional) models of the original system are proposed as a basis to construct sliding mode observers. This approach permits reduction of the complexity of the obtained observers in comparison with the known methods, where full-order observers are constructed. The simulation results show the efficiency and high quality of all synthesized observers. In all cases considered, it was possible to detect typical faults, as well as estimate their values.

3

Faulted feeder identification and location for a single line-to-ground fault in ungrounded distribution system based on principal frequency component

Liu Ling

Archives of Electrical Engineering

|

2020

|

Vol. 69, nr 3

695--704

EN

When a single line-to-ground fault occurs in the ungrounded distribution system, the steady-state fault current is relatively small for fault analysis and the transient fault current is observable, which can be used for faulted feeder identification and location. The principal frequency component retains most of the characteristics of the transient current. The principal frequency is related to the distance from the fault point to the substation and can be used for fault location. This paper analyzes the sequence network model of a single line-to-ground fault in the distribution network, and gives a method for principal frequency calculation. Depending on the characteristics of the maximum amplitude of the principal frequency component of the faulted feeder, the method of faulted feeder identification is given. Based on the complementary characteristics of the phase angle of the principal frequency component of the fault current and the phase angle at the substation bus, the faulted section location is carried out. MATLAB simulation is used to verify the effectiveness of the faulted feeder identification and location method.

4

A robust predictive actuator fault-tolerant control scheme for Takagi-Sugeno fuzzy systems

Witczak P., Witczak M., Korbicz J., Aubrun Ch.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2015

|

Vol. 63, nr 4

977--987

EN

The paper deals with the problem of robust predictive fault-tolerant control for nonlinear discrete-time systems described by the Takagi-Sugeno models. The proposed approach is based on a triple stage procedure, i.e. it starts from fault estimation while the fault is compensated with a robust controller. The robust controller is designed without taking into account the input constraints related with the actuator saturation that may change due to its faulty behaviour. Thus, to check the compensation feasibility, the robust invariant set is developed, which takes into account the input constraints. If the current state does not belong to the robust invariant set, then suitable predictive control actions are performed in order to enhance the invariant set. This appealing phenomenon makes it possible to enlarge the domain of attraction, which makes the proposed approach an efficient solution for the fault-tolerant control. The final part of the paper shows an illustrative example regarding the application of the proposed approach to the twin-rotor system.

5

Robust fault-tolerant control for a multi-tank system

Buciakowski M., Witczak M., Luzar M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 1

39--44

EN

The paper deals with the problem of robust fault-tolerant control for non-linear discrete-time systems. The main part of this paper describes sensor a fault diagnosis scheme using virtual sensors, which recover the measurement of the fault sensor based on the fault-free ones. The virtual sensor is designed in such a way that a prescribed attenuation level is achieved with respect to the fault estimation error while guaranteeing the convergence of the robust observer underlying the virtual sensor. The subsequent part of the paper deals with the design of robust controller as well as the proposed fault-tolerant control scheme. The final part of the paper shows the experimental results regarding the multi-tank system, which confirm the effectiveness of proposed approach.

PL

Artykuł przedstawia problem odpornego sterowania tolerującego uszkodzenia układem nieliniowym w czasie dyskretnym. Głowna część artykułu opisuję diagnostykę czujników pomiarowych z wykorzystaniem wirtualnych czujników. Wirtualny czujnik został zaprojektowany w taki sposób, aby dla określonego poziomu tłumienia zakłóceń uzyskać możliwie mały błąd estymacji stanu oraz zapewnić dobra zbieżność obserwatora, na którym bazuje wirtualny czujnik. Kolejna część artykułu opisuję metodę projektowania odpornego regulatora oraz proponowaną metodę detekcji uszkodzeń. W końcowej części artykułu przedstawiono wyniki eksperymentalne dotyczące układu wielu zbiorników. Zastosowany układ wielu zbiorników charakteryzuję się nieliniowością, przez co może zostać wykorzystany do weryfikacji przedstawionych w artykule techniki sterowania tolerującego uszkodzenia. Przedstawione wyniki potwierdzają skuteczność proponowanego podejścia bazującego na detekcji uszkodzeń czujników pomiarowych z wykorzystaniem wirtualnych czujników pomiarowych. Wyniki obrazują działanie układu w przypadku wystąpienia uszkodzenia przy braku sterowania tolerującego uszkodzenia oraz działanie układu w przypadku zastosowania sterowania tolerującego uszkodzenia.

6

Novel intuitive hierarchical structure for condition monitoring system of wind turbines

Barszcz T., Strączkiewicz M.

Diagnostyka

|

2013

|

Vol. 14, No. 3

53--60

EN

The field of condition monitoring (CM) systems has developed significantly in recent decade. Due to constant improvement of embedded computing, complex vibration data processing can be now implemented for a much larger group of machines, e.g. wind turbines. One of the key outcomes of this process is increase in the number of signal features calculated online. Instead of a dozen of broadband values, we now have more than a hundred for a typical wind turbine. Such a situation creates information overload for the operators. On one hand, it is now possible to detect machine failure at an early stage, but on the other – a person monitoring a few dozens of turbines, each generating over a hundred features is not able to properly organize all the information from CM systems. Therefore, we have proposed the hierarchical informational structure for condition monitoring system of wind turbines, based on the data fusion methods. The information about feature values and statuses is combined into higher levels, e.g. main bearing, gearbox and generator together with the information about its severity and novelty.

PL

Na przestrzeni ostatniego dziesięciolecia zaobserwować można było szczególny rozwój na polu monitorowania stanu maszyn i urządzeń. Stało się tak dzięki wykorzystaniu bardziej zaawansowanych systemów wbudowanych oraz skomplikowanych algorytmów przetwarzania sygnałów drgań, które obecnie mogą być zastosowane do oceny stanu znacznie większej grupy maszyn, takich jak np. turbiny wiatrowe. Jednym z najważniejszych efektów tego procesu jest zwiększenie ilości wskaźników diagnostycznych, które mogą zostać obliczone w czasie rzeczywistym – zamiast kilkunastu wartości szerokopasmowych, obecnie otrzymuje się ich ponad sto dla typowej turbiny wiatrowej. W rezultacie prowadzi to do przeciążenia ilością informacji, jakie jest stanie przetworzyć wykwalifikowany pracownik utrzymania ruchu. Z jednej strony, istnieje obecnie możliwość wykrycia uszkodzenia maszyny w najwcześniejszym jego stadium, z drugiej natomiast – inżynier utrzymania ruchu monitorujący kilkadziesiąt turbin, z których każda generuje ponad sto wskaźników informujących o stanie maszyny, nie jest zdolny do właściwej oceny wszystkich informacji z systemu diagnostycznego. W związku z tym, zaproponowana została hierarchiczna struktura informacyjna dla systemów monitorowania stany turbin wiatrowych oparta na metodach integracji danych. Informacja o wartościach oraz stanach wskaźników diagnostycznych łączy się na wyższych poziomach, tj. łożyska głównego, przekładni oraz generatora razem z informacją o ich o ważności oraz aktualności.

7

Zastosowanie liniowych rejestrów pierścieniowych do testowania połączeń w układach FPGA

Hławiczka A., Gucwa K., Garbolino T.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2008

|

R. 54, nr 8

594-597

PL

Praca poświęcona jest dedykowanemu konkretnej aplikacji testowaniu połączeń w układach FPGA. Na czas testowania komórki układu FPGA wchodzące w skład realizowanej aplikacji są przekształcane w elementy układu RL-BIST. Do budowy takiego układu został wybrany pierścieniowy rejestr LFSR, którego n pętli sprzężeń zwrotnych jest w trakcie testowania liniami testowanej magistrali połączeń. Na podstawie sygnatury otrzymanej w układzie RL-BIST stwierdza się czy testowana magistrala połączeń jest sprawna a w oparciu o słownik diagnostyczny można także zlokalizować uszkodzone połączenia oraz zidentyfikować typ uszkodzenia. Skuteczność zaproponowanej metody testowania połączeń w FPGA została poparta obszernymi wynikami eksperymentalnymi.

EN

Due to rapidly growing complexity of FPGA circuits application-dependent techniques of their testing become more and more often exploited for manufacturing test instead of application'independent methods. In such the case not all but only a part of FPGA resources (i.e. CLBs and interconnects) is a subject of testing - the part that is to be used by the concrete target application. The work is devoted to application-dependent testing of interconnects in FPGA circuits. For the test period the CLBs being the parts of the application are reconfigured so they implement elements (i.e. XOR gates and D-type flip-flops) of a RL-BIST structure based on a ring linear feedback shift register (R-LFSR). FPGA interconnections under test (IUTs) or at least their part are feedback lines of the R-LFSR. The R-LFSR is first initialised with a randomly chosen seed and than run for several clock cycles. Next the final state of the R-LFSR - a signature - is red by an ATE (Automatic Test Equipment). The value of the signature determines whether IUTs are fault free or faulty. Moreover, on the basis of the signature and with the use of a fault dictionary one may localise faulty interconnections in the FPGA and identify types of faults. The FPGA is afterwards reconfigured so the other set of IUTs becomes feedback lines of the R-LFSR. The above procedure is repeated until all FPGA interconnections belonging to the target application are tested. Efficacy of the proposed approach to testing of FPGA interconnects is supported by experimental results.

8

On application of polynominal algebra for identification of dynamic faults in interconnects

Kopeć M., Garbolino T., Gucwa K., Hławiczka A.

Electronics and Telecommunications Quarterly

|

2008

|

Vol. 54, No 1

29-41

EN

The paper presents a new method that is an effective instrument for investigating sources of dynamic faults in interconnects (i.e. crosstalk, delay faults, etc.). It is an extension of the previous work of the authors published in the Proceedings of the European Test Symposium 2006, where fault identification was limited to static faults only. In the proposed approach an erroneous bit sequence coming from the faulty net is reconstructed on the basis of a set of signatures. This facilitates precise identification of dynamic faults. Discussed method is applicable to interconnects between ICs mounted on the PCBs as well as interconnect networks connecting IP cores in SoCs. Moreover, it is easily scalable to any number of nets in the interconnect network and can be used with any type of test sequence and test pattern generator. There are several variant s of hardware implementation of the method. This supports finding a trade-off between area overhead and testing time.

9

Identyfikacja uszkodzeń w układach liniowych

Kościelny J. M., Chalecki D.

Diagnostyka

|

2008

|

nr 2(46)

41-44

PL

Przedstawiono metodę identyfikacji uszkodzeń z wykorzystaniem residuów w postaci wewnętrznej. Założono występowanie uszkodzeń pojedynczych. Identyfikacja bazuje na wykorzystaniu unormowanych sygnatur kierunkowych poszczególnych uszkodzeń. Zamieszczono przykład obliczeniowy.

EN

A method of identification of faults based on residuals in the inner form has been presented. Assumption about occurrence of single faults has been undertaken. Fault identification makes use from the normalized directional signatures of particular faults. An appropriate calculation example has been given.

10

On the use of multi-signature analysis for interconnect test

Garbolino T., Kopeć M., Gucwa K., Hławiczka A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2006

|

Vol. 47, nr 10

16-18

EN

The paper introduces a novel idea of interconnect fault detection, localization and identification based on test response compaction using a MISR. The above-mentioned operations are made at-speed. The testing process has been split into two steps. The first one is the detection step using a short test sequence of a little diagnostic resolution. The second step (which is made only in the case of the detection of faults in the first step) is the localization step by means of three long, full diagnostic resolution sequences: Walking 1 (W1), Walking 0 (W0) and a part of johnson sequence (J). The final fault identification phase exploits information stored in two or three signatures. The use of two signatures eliminates aliasting of static faults while adding the third signature enables dependable identification of such faults. The theory given in the paper is partially illustrated by the simulation results.

PL

W artykule zaprezentowano nowatorską koncepcję wykrywania, lokalizacji i identyfikacji typu uszkodzeń w połączeniach, opartą na kompakcji odpowiedzi testowej w rejestrze MISR. Powyższe operacje przeprowadzane są przy nominalnej częstotliwości pracy testowanego układu. Cały proces testowania został podzielony na dwa etapy. W pierwszym uszkodzenia są wykrywane przy użyciu krótkiej sekwencji testowej o małej rozdzielczości diagnostycznej. W przypadku wykrycia uszkodzeń, w drugim etapie przeprowadzana jest ich lokalizacja za pomocą trzech długich sekwencji testowych o pełnej rozdzielczości diagnostycznej: Walking 1 (W1), Walking 0 (W0) i fragmentu sekwencji Johnsona (J). Identyfikacja uszkodzeń dokonywana jest na podstawie informacji zawartej w dwóch lub trzech sygnaturach. Wykorzystanie dwóch sygnatur eliminuje maskowanie statycznych uszkodzeń w połączeniach, podczas gdy trzecia sygnatura pozwala na jednoznaczną identyfikację typu uszkodzenia.

11

System diagnosis using Petri nets

Tabakow I.

Systems Science

|

2002

|

Vol. 28, nr 2

95-106

EN

This paper describes a possibility of using Petri net P-invariants in system diagnosis. To model this process a net oriented fault classification is presented. The notions of D-partition of the set of places P of a given place-transition net N and net k-distinguishability are first introduced. Next these two notions are extended to the set of all vertices, i.e., places and transitions of N. So the problem of fault identification of the vertices of N is transformed as a problem of fault identification of the places of a new net N' called a net simulator of N. Any transition in N' is assumed to be fault-free. To improve the inherent net fault distinguishability first some additional places called test points are introduced. Then, some structural properties concerning the net fault distinguishability measure are shown. The above mentioned possibility of using P-invariants in system diagnosis is dependent on the cardinality r of the corresponding P-cover of N. Hence the test point set reduction seems to be an important problem with respect to the required net fault distinguishability. In particular, it is shown that instead of (2/sup r/ - 1) r-variable intersection operations, for determination of the net k-distinguishability only 4r set operations can be used (3r 2-variable intersection operations, beginning with the computation of r sums of (r - 1) arguments, where r [right angle bracket]or= 3).